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Simplisimo soldador de puntos

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En esencia la soldadura por  puntos  se usa intensivamente  en aplicaciones electrónicas  muy variadas destacando el ensamblaje de las células de baterías .La tecnología que hay subyacente    no es nada compleja, pues  la  configuración típica de un soldador de puntos no ha variado a  lo largo de los años,  consistiendo básicamente en  una fuente de muy baja tensión (entre 3 y 15V) de alta intensidad   conectada a un cabezal para soldar.

Desgraciadamente, a pesar de que no incluye demasiada tecnología, un soldador de puntos  es uno de los pocos equipos donde la construcción casera  de este  es mucho  más barata que comprarlo montado,  incluso si se decide a comprarlo en alguno de los famosos  portales chinos, ya que incluso comprándolo desde  allí , sus precios van entre los 300€ en adelante.

Puestos  a fabricar un soldador de puntos  nosotros mismos , en  youtube  se pueden ver  una gran cantidad de diseños de soldadores de puntos fabricados de forma casera usando casi siempre viejos transformadores de microondas dado  que son fácilmente obtenibles. A estos  transformadores  se les elimina el secundario de AT  y se rodea con   dos vueltas de cable de gran sección ( al menos de 8mm).Obviamente se  debe  tener  cuidado extremos si se decide seguir por ahí, pues  trabajar incluso con las piezas de  un horno de microondas es extremadamente peligroso  sobre todo por el peligro de descarga del condensador de AT. Además el resultado obtenido  aparte de peligroso  (tenga en cuenta que esta conectado  a la red de c.a) , dado el tamaño del trasnformador,   el conjunto es muy voluminoso  ,ruidoso y dificil de controlar .

Veamos un diseño muy sencillo  cuyos resultado  de  soldadura del pulso simple son igual de buenas que muchos soldadores profesionales  pudiendo llegar hasta , 210A para ser exactos.

Soldador un punto

Este diseño destaca por su simplicidad al  usar  como elemento activo únicamente  un tiristor de potencia de al menos 100 Amp para controlar la descarga del supercondensador.

Por mayor simplicidad ,  incluso en esta configuración  se ha optado  por añadir una pequeña batería  unido a un pulsador normalmente abierto para cebar al tiristor   incluyendo ambos componentes en un pedal  para activar el circuito

Obviamente  al activar el pulsador haremos que el SCR  entre en conducion    permitiendo la descarga de  condensador sobre los electrodos desde el momento en  el que el pulsador se cierre.

Claramente este esquema se puede  mejorar  usado la misma tensión de referencia  , pero dado el poquísimo consumo  y que puede ir integrado en el interruptor de pie  no es una mala opción y desde luego el circuito es bastante sencillo de construir.

Los componentes básicos  necesarios:.

  •  Fuente de alimentación de sobremesa  de 15-16v .Su amperaje depende de los rangos de carga de los condensadores (sobre 5A max ). En el esquema falta la resistencia de carga del condensador en serie (puede ser una bombilla en serie )
  •  SCR de 220v/220Amp (tiristor).Sólo  se necesita uno a menos que desee agregar un segundo conjunto de condensadores y un interruptor de láminas para la soldadura de doble pulso, pero esa opción es  mucho más cara
  • Carga resistencia control – se usa una bombilla  en serie de las usadas en un automóvil como luz de niebla (sobre 5A máximo segundo ~ 40 cargas), lo cual hara  de resistencia  de carga de la bateria de condensadores. Hay personas que eoptan por una resistencia clasica de potencia, pero desde luego una bombilla incandescente es mucho mas simple y economica
  •  Pulsador de pie ( ON/off ) para activar el SCR  para  la  soldadura (yo usé la misma fuente de alimentación de 15v para el interruptor, que está muy bien con un trabajo tan pesado SCR.)
  • Cable de tierra trenzado  terminando en Cobre sólido presentando a un punto en los extremos ( debería esta aislado  por los que sólo asegúrese de que su mano no va a estar en peligro de convertirse en parte del circuito !)
  • Condensador de  aproximadamente ~ 21 + faradios capacidad ( por ejemplo puede usar 10F uno, dos 5F y un 1F  de los usados  en  coche  para audio ). Todos los condensadores van en paralelo y con cables de sección adecuados ( mejor  sobre barras de metal)

 

Nota :  Como nos comenta Joaquin , que este diseño tiene un pequeño inconveniente  debido a que al trabajar en corriente continua  el tiristor  , una vez disparado este queda asi hasta que desconectemos la fuente de CC,  por lo que muchos diseños  para controlar  el pulso ,  optan por usar  transitores para descebar el SCR

Versión doble pulso

Basada en  el  principio  de los soldadores  de un punto , la mejora  del  circuito anterior  consiste en primer lugar en hacer una descarga más pequeña para limpiar la superficie del material de impurezas tales como el petróleo y crear una soldadura débil. El segundo impulso con más energía hace  enlace final. Con el fin de tener un pulso estable durante la descarga  se necesita pues  un condensador  mas grande para el segundo pulso.

Por tanto ademas  de los componentes anteriores , necesitara además :

  •  Segunda fuente de alimentación de sobremesa @15-16v / 5A max usando
  • SCR  220v/220A  (tiristor)
  • Rele reed
  • Condensador de  aproximadamente ~ 21 + faradios capacidad ( por ejemplo puede usar 10F uno, dos 5F y un 1F  de los usados  en  coche  para audio ). Todos los condensadores van en paralelo y con cables de sección adecuados ( mejor  sobre barras de metal)  NOTA :para el primer SCR  se usaría  una capacidad muy inferior (por ejemplo un condensador de 1F)
  • Carga resistencia control – se puede  usar tambien  una bombilla  en serie de las usadas en un automóvil como luz de niebla (sobre 5A máximo segundo ~ 40 cargas), lo cual hara  de resistencia  de carga de la bateria de condensadores. Hay personas que eoptan por una resistencia clasica de potencia, pero desde luego una bombilla incandescente es mucho mas simple y economica

En el esquema anterior como vemos se añade un control del  circuito de descarga por condensador  basado en un tiristor  y un supercondensador. La demora entre un pulso y el siguiente se basa en el retardo producido  por el rele reed al detectar la elevada corriente generada en la primera descarga pues la natural inductancia producida por el pulso de soldadura  hará que los contactos del rele reed se cierren activando el segundo SCR

Al ser un circuito tan básico no hay manera de medir el retardo entre ambos pulsos  que es aproximadamente de 1/4 segundo. Evidentemente con un circuito de demora se podría demorar mucho mas la segunda chispa pero para propósitos  caseros este diseño de  circuito es mas que suficiente

Consejos

  • Cómo electrodos de soldadura   elija un alambre  macizo y limados por el extremo. Tenga en cuenta que son muchos los factores que afectarán a la calidad de la soldadura.
  •  Limpie todas las superficies de soldadura con un limpiador no residuo como alcohol de alto %. Debe optimizar el contacto metal a metal, por lo que debe ser libre de aceites y basura
    para mantener las puntas de soldadura limpia regularmente los presentar a un punto redondeado. El tamaño de este punto afectarán su soldadura: si es  demasiado grande un punto  no soldará completamente, y si es demasiado pequeño  probablemente soplara la punta antes de soldar  el material.
  •  Jugar con diferentes  voltaje y capacidad, utilizando los valores citados  como referencia.
  • En caso de soldar células asegúrese de aplicar la presión adecuada a ambos puntos de contacto y que usted suelda  dentro de la zona centro de la batería . Si se desvía  hacia  el borde exterior de la terminal positiva puede fácilmente romper la célula. No es particularmente peligroso, pero el líquido se derramará. Según las hojas de especificaciones de materiales  células a123 , no contienen productos químicos tóxicos o peligrosos.
  •  Siempre use protección para los ojos, voy tirando chispas en tu rostro durante horas!
  •  Se recomienda la ventilación

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Como identificar los bobinados de un viejo transformador

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El funcionamiento de los transformadores se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética, cuya explicación matemática se resume en las famosas  ecuaciones de Maxwell las cuales afirman que al aplicar una fuerza electromotriz en el devanado primario o inductor, producida esta por la corriente eléctrica que lo atraviesa, se produce la inducción de un flujo magnético en el núcleo de hierro. Según la ley de Faraday, si dicho flujo magnético es variable, aparece una fuerza electromotriz en el devanado secundario o inducido. De este modo, el circuito eléctrico primario y el circuito eléctrico secundario quedan acoplados mediante un campo magnético.

La relación entre la fuerza electromotriz inductora (Ep), aplicada al devanado primario y la fuerza electromotriz inducida (Es), obtenida en el secundario, es directamente proporcional al número de espiras de los devanados primario (Np) y secundario (Ns)

formaul.png

La tensión inducida en el devanado secundario depende directamente de la relación entre el número de espiras del devanado primario y secundario y de la tensión del devanado primario. Dicha relación se denomina relación de transformación (m) y  depende de los números de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el doble del primario, en el secundario habrá el doble de tensión que en el primario  (seria un transformador elevador  como en el caso de los transformadores de  AT).

Si usted es de los que guarda transformadores para nuevos proyectos o cualquier otro uso y desconoce  cual es su Primario  o Secundario   realmente no es demasiado complicado averiguarlo sin ningún tipo de medición previa , de forma segura y rápida . Por supuesto además también usando un polímero podrá  averiguar mas cosas .

Para el test  usaremos una configuración  con una bombilla incandescente o halógena  en serie con uno de los bobinados

Como no sabemos cual es el primario o cual es el secundario podemos probar con ambos con total seguridad pues al alimentar el transformador con esta lámpara pues  esta hará de limitador de corriente en ambos bobinados  sin dañar  estos.

Como bien sabemos si colocamos la tensión de red  directamente en el secundario de un transformador lo destruiremos , pero con esta configuración  serie no pasaría nada pues simplemente el bobinado  hará de resistencia inductiva encendiéndose   la lampara prácticamente  con toda su intensidad  lo cual es un indicio de  que ese el bobinado secundario (menos vueltas  y por tanto menos resistencia   y por eso  hay mayor luminosidad en la lampara conectada en serie con el )

En caso de colocar  la tensión de red   en serie con el otro bobinado ( primario )   no pasaría tampoco nada pues simplemente el bobinado  hará de resistencia inductiva encendiéndose   la lampara  muy poco   debido al  mayor numero de vueltas por tanto mayor  resistencia   y por eso  hay mucha  menor  luminosidad en la lampara conectada en serie con el  (incuso   podemos medir el voltaje de salida en el secundario   que sera proporcional al obtenido

Resumiendo  al conectar un bobinado cualquiera   con una bombilla  pueden pasar tres cosas:

  • Si el transformador esta en cortocircuito (o posee una espira en cortocircuito): la lámpara enciende con todo su brillo.
  • Si el transformador es funcional :  la lámpara enciende muy poco  en  el caso de conectarlo en el primario  y mucho si lo conectamos al secundario  , lo cual en ambos casos nos demostrara que  el transformador estará funcionando. Ademas  en le caso de alimentar el primario si mantenemos la conexión, podremos medir las tensiones de salida en el  otro bobinado (secundario ) que lógicamente estarán por debajo de la tensión  nominal pero de todos modos e nos dará una buena aproximación  del voltaje de salida
  • Si el transformador esa abierto: no se encenderá absolutamente nada la lampara

.

 

 

montaje serie
Como  vemos ,con un poco de practica hasta se pueden identificar si los bobinados son de primario o secundario de acuerdo a la intensidad de la lámpara.

Con ese método  usando  una lámpara de unos 25 W se podrán probar  transformadores de hasta 30 W, pero con bombillas de  100 W se podrían llegar a probar transformador de hasta 1000 W.

Físicamente hay algunos indicios que nos pueden  ayudar a distinguir los bobinados como por ejemplo  , la ubicación  y la separación de los terminales  , la cual  nos va a definir el tipo de bobinado:

  • Los más separados corresponden al primario (  red ) y suelen ir arriba
  • Los más juntos suelen ser la(s)  salida(s)

Asimismo , el grosor de los hilos también es un claro  identificador del bobinado:

  • El más fino : al bobinado de entrada
  •  El más grueso: el bobinado de salida

Como ejemplo  en la foto superior  claramente se aprecia la sección elevada de los bobinados lo cual es indicio que indica que corresponden  a  dos secundarios independientes divididos en dos secciones arriba y abajo.

 

 

En contraposición con la foto anterior , se aprecia que la sección  de los hilos es muy inferior a la anterior  y ademas van muy separados   y en otro lado  lo cual nos da indicios de que puede ser el primario

 

 

Respecto a las medidas , como hemos visto que el numero de espiras aumenta el valor de la resistencia , si medimos con un polímetro la resistencia de los bobinados   nos puede indicar claramente cual es cada bobinado :

 

  • Las  resistencias más bajas son para el secundario
  • Las resistencia  mas altas son para el primario
  • Excepto para los auto-transformador  no debe  haber continuidad entre primario y secundario
  • Puede haber varios secundarios para varias tensiones interconectados o  no entre ellos

 

 

!Ojo con la tensión pues en Europa es 220V y en América suele ser 110V , lo cual significa que un transformador  diseñado para trabajar con 110V  si lo conectamos a la red de 220 V lo quemaremos!(en cuanto la  frecuencia a pesar de ser diferente  pues en Europa es de 60hz y  en     Europa   50  Hz  para  el transformador  es indiferente ese valor)

¿Como determinar  si un transformador es de 220 o 110 V sin quemarlo en la prueba ? Pues una vez determinado el  primero usaremos un segundo transformador cuya salida sea  de 110V

  • En la salida de este conectan el primario del transformador dudoso.Si el transformador dudoso es de 110VCA no pasara nada ya que estaremos alimentando un transformador de 110VCa con 110VCA y tendremos a la salida los voltajes correctos.
  • Si el transformador dudoso es de 220 VCA y lo conectamos a 110VCA tampoco pasara nada, solamente que a la salida obtendremos la mitad de la tensión nominal.